《低环境影响的城市高架快速化施工关键技术研究及应用》

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该项目属于交通运输领域/桥涵工程。高架桥建设一直是城市发展过程中非常重要的组成部分,如何更高效地建设城市高架并降低施工过程对周边环境和交通的影响,已经逐渐成为发达地区高架建设中的重要目标。该项目以多个城市高架桥建设工程为背景,对低环境影响的城市高架快速化施工技术进行了系统的研究,主要研究成果如下:

1、桥梁桩基础快速化施工关键技术:桩基础是桥梁结构的主要基础形式,桩基的施工速度直接影响桥梁施工的速度,针对桥梁桩基础快速施工的研究主要从钻孔桩和钢管桩两种桩基类型进行:①对传统钻孔灌注桩各道工序进行分析优化,改进了钻进动力装置、钻杆接长方式、钢筋笼拼接方式等,通过缩短各工序作业时间来提升钻孔灌注桩整体成桩速率。对传统钻孔灌注桩施工流程进行研究,配合改进后的工艺对成桩流程进行优化,改进成孔流程与钢筋笼拼接流程的工序,形成同步施工模式;利用改进工艺中钻机移位便捷的特点,形成钻机跳孔作业的流水施工模式;②针对钢管桩的施工,通过群桩定位导向架的引入,同时解决了传统钢管桩施工中焊接耗时长、垂直度难以保证等问题,使钢管桩喂桩、焊接等工序从施工关键路线上剔除,使得这些工序通过合理的施工组织可与压桩在不同工作面同时进行,为钢管桩喂桩、焊接提供了一个操作平台,大大提升了施工效率并提高了垂直精度;优化钢管桩施工工艺流程,消除了按各工序按顺序施工时衔接所消耗的时间,通过现场工作面及施工工序的合理组织,达到快速化施工的目的。

2、桥梁下部结构桥墩的快速化施工关键技术:传统的桥梁下部结构桥墩施工多采用支架施工的方式,这种施工方式不仅施工效率低而且环境影响大,因此课题组研究采用预制拼装桥墩的施工方法进行桥梁下部结构桥墩的快速施工,主要研究内容有:①建立了预制工厂,并根据工艺流程于厂内合理布置原材料存储、生产加工、构件仓储等功能区域,形成系统化的生产流水线,形成桥梁下部结构桥墩构件快速预制关键技术;②发明了多项辅助装置及施工工艺,采用创新的水平、高程及垂直度控制装置对预制立柱、盖梁进行精确的三维定位,形成桥梁下部结构桥墩预制构件现场快速精确安装关键技术。

3、桥梁上部结构小箱梁的快速化安装施工关键技术:通过研究发明小箱梁可调节顶升架,减少小箱梁安装就位的调节时间,加快小箱梁的安装速度,达到快速施工的目的。

该项目研究成果形成授权发明专利3项,实用新型专利7项,发表论文1篇,形成市级工法2项,中国科学院上海科技查询咨询中心检索查新结果以及专家论证意见认为,该项目的研究成果总体达到了国际先进水平。

该项目研究成果已在嘉闵高架路北二段、S3公路先期实施段、国定东路下匝道等一批城市个高架工程中得到了应用,取得了良好的社会和经济效益,共产生经济效益3530万元。

成果说明

该项目的研究成果在嘉闵高架路(G2、S6)及地面道路新建工程、S3公路先期实施段新建工程S3X-2标等工程中得到了推广应用。 嘉闵高架路(G2-S6)位于嘉定南翔现状沪宜公路,工程主体包括主线高架、上下匝道及地面道路,全长1.67km。该项目的实施,实现了对传统钻孔灌注桩施工方法和工艺流程的改进,并形成了一种钻孔灌庄桩快速成桩的施工技术。采用了SQ-10全液压潜水钻机,其高速钻进和钻杆自动伸缩的方式,实现成孔效率提高3倍以上;并结合钻机的优势,提出了钢筋笼同步拼接施工技术,创新发明了钢筋笼挂放装置,钻孔

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